Introducción a los componentes utilizados en sistemas DWDM

La multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) es una innovación que permite que múltiples portadoras ópticas se transmitan en paralelo a través de una sola fibra óptica. Los dispositivos DWDM combinan las salidas de múltiples transmisores ópticos y las transmiten por una sola fibra óptica. En el extremo receptor, otro dispositivo DWDM separa las señales ópticas combinadas y entrega cada canal a los receptores ópticos. Solo se utiliza una fibra (para cada dirección de transmisión) entre los dispositivos DWDM. ¿Cómo funciona un sistema DWDM y qué componentes se requieren? Siga leyendo para encontrar las respuestas en este artículo.

Componentes Utilizados en los Sistemas DWDM

Normalmente, los componentes utilizados en los sistemas DWDM incluyen transmisores y receptores ópticos, multiplexores/demultiplexores DWDM, multiplexores ópticos de inserción y extracción (OADM), amplificadores ópticos y convertidores de longitud de onda (transpondedores). Analicemos cada uno de estos dispositivos por separado.

Transmisores y Receptores Ópticos

Los transmisores se consideran componentes DWDM, ya que proporcionan la señal fuente que luego se multiplexa. Las características de los transmisores ópticos utilizados en los sistemas DWDM son cruciales para el diseño del sistema. Las características de los transmisores ópticos utilizados en los sistemas DWDM son esenciales para un funcionamiento preciso de la longitud de onda, sin distorsión ni interferencia entre canales. Normalmente se utilizan varios láseres independientes para crear canales individuales en un sistema DWDM, cada uno funcionando a una longitud de onda ligeramente diferente.

Multiplexores/Demultiplexores DWDM

El Mux DWDM (Multiplexor) combina múltiples longitudes de onda creadas por varios transmisores y que circulan por fibras separadas. La señal de salida del multiplexor se denomina señal compuesta. En el extremo receptor, un DeMux (Demultiplexor) separa cada longitud de onda individual de la señal compuesta en fibras separadas. Cada fibra entrega la longitud de onda demultiplexada a tantos receptores ópticos como sea posible. Normalmente, los componentes Mux y DeMux se alojan juntos. Los multiplexores/demultiplexores ópticos pueden ser pasivos, ya que las señales se multiplexan y demultiplexan ópticamente, eliminando la necesidad de fuentes de alimentación externas.

El diagrama anterior ilustra el funcionamiento DWDM bidireccional. El DWDM Mux combina N longitudes de onda diferentes de pulsos ópticos transportados por N fibras diferentes. Las N señales se multiplexan en un par de fibras. El DWDM Demux recibe la señal compuesta y separa cada señal componente de las N longitudes de onda, pasando cada señal a la fibra. Las flechas para las señales de transmisión y recepción representan los dispositivos cliente. Esto requiere un par de fibras, una para la transmisión y otra para la recepción.

Multiplexores Ópticos de Inserción y Extracción (OADM)

El OADM es normalmente un dispositivo en los sistemas WDM utilizado para multiplexar y enrutar diferentes canales de fibra hacia y desde una fibra monomodo (SMF). Se utiliza para añadir/extraer ópticamente uno o más canales CWDM/DWDM desde/hacia varias fibras, permitiendo la adición o extracción de longitudes de onda individuales o múltiples de una señal óptica completamente multiplexada. Esto permite que ubicaciones intermedias entre sitios remotos accedan a los segmentos de fibra punto a punto convencionales que los conectan. Las longitudes de onda no extraídas pasarán a través del OADM y continuarán hacia el sitio remoto. Se pueden añadir o extraer longitudes de onda seleccionadas adicionales a través de OADM sucesivos si es necesario.

El diagrama anterior demuestra el funcionamiento de un OADM de un solo canal. Este diseño de OADM se utiliza únicamente para añadir o extraer longitudes de onda específicas de señales ópticas. De izquierda a derecha, la señal compuesta de entrada se divide en dos partes: extracción y paso. El OADM solo descarta el flujo de señal óptica roja. El flujo de señal extraída se pasa a un receptor en el dispositivo cliente. La señal óptica restante del OADM se combina con el nuevo flujo de señal de adición. El OADM añade un nuevo flujo de señal óptica roja, que funciona a la misma longitud de onda que la señal extraída. El nuevo flujo de señal óptica se combina con la señal de paso para formar una nueva señal compuesta.

Amplificadores Ópticos

Los amplificadores ópticos mejoran la amplitud o ganancia de las señales ópticas transmitidas a través de la fibra óptica estimulando directamente los fotones de la señal con energía adicional. Son dispositivos "intra-fibra". Los amplificadores ópticos pueden amplificar señales ópticas de varias longitudes de onda, lo cual es crucial para las aplicaciones de sistemas DWDM.

Convertidores de Longitud de Onda (Transpondedores)

Los convertidores de longitud de onda en los sistemas DWDM transforman una señal óptica entrante de una longitud de onda a otra adecuada para aplicaciones DWDM. Los transpondedores son convertidores de longitud de onda Opto-Eléctrico-Opticos (OEO). El transpondedor realiza operaciones OEO para convertir la longitud de onda de la luz. En un sistema DWDM, los transpondedores convierten la señal óptica del cliente de nuevo en una señal eléctrica (OE), y luego realizan funciones 2R (Reamplificación, Reformación) o 3R (Reamplificación, Reformación, Resincronización).

El diagrama anterior muestra el funcionamiento de un transpondedor bidireccional. El transpondedor se sitúa entre el dispositivo cliente y el sistema DWDM. De izquierda a derecha, el transpondedor recibe un flujo de bits óptico que funciona a una longitud de onda específica (1310 nm). El transpondedor convierte la longitud de onda operativa del flujo de bits de entrada a una longitud de onda compatible con los estándares ITU. Transmite su salida al sistema DWDM. En el lado receptor (derecha a izquierda), el proceso se invierte. El transpondedor recibe un flujo de bits compatible con los estándares ITU y convierte la señal de nuevo a la longitud de onda utilizada por el dispositivo cliente.

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